CN103047155A - 工质隔离涡轮压气机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种工质隔离涡轮压气机，包括涡轮和压气机，所述涡轮的涡轮轴和所述压气机的压气机轴安装在套管内，所述套管的两端分别与所述涡轮和所述压气机密封连接，在所述套管内部设置有密封隔板，以将所述涡轮轴和所述压气机轴隔开，所述涡轮轴和所述压气机轴通过磁力作用驱动。本发明通过密封隔板将涡轮轴和压气机轴外部的润滑油工质隔开，消除了涡轮和压气机的工作室之间的压力差对润滑油工质带来的影响，涡轮和压气机的压力不会受到所述压力差的影响，保证涡轮和压气机的工作效率。

Description

工质隔离涡轮压气机
技术领域
本发明涉及一种工质隔离涡轮压气机，尤其是一种通过涡轮驱动的压气机。
背景技术
由涡轮驱动的压气机结构中，通常采用涡轮与压气机共轴的方式进行驱动，在压气机和涡轮之间的共用轴与外部壳体之间的间隙中充斥着润滑油工质。由于涡轮和压气机的工作室存在着压力差，所以这个压力差经常会将间隙中的润滑油工质推向压力低的一端，如果压力差过大，则会使两个工作室之间形成气体通路，导致设备的工作效率下降。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出的技术方案如下：
一种工质隔离涡轮压气机，包括涡轮和压气机，所述涡轮的涡轮轴和所述压气机的压气机轴安装在套管内，所述套管的两端分别与所述涡轮和所述压气机密封连接，在所述套管内部设置有密封隔板，以将所述涡轮轴和所述压气机轴隔开，所述涡轮轴和所述压气机轴通过磁力作用驱动。
在所述涡轮轴和所述压气机轴的端部分别设有永磁磁铁，所述永磁磁铁呈多组交叉均匀布置。
所述密封隔板的中心向一侧凹陷呈筒形，所述涡轮轴和所述压气机轴的端部套装设置并与所述密封隔板的形状相配合，所述压气机轴插入所述涡轮轴的轴孔内，在所述涡轮轴轴孔的内表面和所述压气机轴端部的外表面对应设有永磁磁铁。
所述密封隔板的中心向一侧凹陷呈筒形，所述涡轮轴和所述压气机轴的端部套装设置并与所述密封隔板的形状相配合，所述涡轮轴插入所述压气机轴的轴孔内，在所述压气轴轴孔的内表面和所述涡轮轴端部的外表面对应设有永磁磁铁。
所述永磁磁铁呈长条形。
本发明的原理是：通过中间的所述密封隔板将所述涡轮轴和所述压气机轴在空间上隔开，使它们之间的润滑油工质进行相互分离开；通过所述涡轮轴和所述压气机轴端部上设置的所述永磁磁铁进行驱动，使所述压气机在所述涡轮的带动下进行运转。
本发明的有益效果如下：
通过所述密封隔板将所述涡轮轴和所述压气机轴外部的润滑油工质隔开，消除了所述涡轮和所述压气机的工作室之间的压力差对润滑油工质带来的影响，所述涡轮和所述压气机的压力不会受到所述压力差的影响，保证了所述涡轮和所述压气机的工作效率。
本发明中，根据气体压缩及动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统。
附图说明
图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；
图2是图1中A处局部放大示意图；
图3所示的是本发明实施例2的结构示意图；
图4是图3中B处局部放大示意图；
图5是图4中C-C截面剖视图；
图6所示的是本发明实施例3的结构示意图；
图7是图6中B处局部放大示意图；
图8是图7中C-C截面剖视图；
图9和图12是涡轮的输出轴或压气机的驱动轴端部的驱动磁极的4组驱动磁极分布结构示意图，图中显示的是两种分布形式；
图10是涡轮的输出轴或压气机的驱动轴端部的驱动磁极的2组驱动磁极分布结构示意图；
图11是涡轮的输出轴或压气机的驱动轴端部的驱动磁极的8组驱动磁极分布结构示意图，
图中：
10涡轮、11涡轮轴、12涡轮气体工质入口、13涡轮气体工质出口、20压气机、21压气机轴、22压气机气体工质入口、23压气机气体工质出口、30密封隔板、40永磁磁铁、50润滑油工质、60套管。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2所示的工质隔离涡轮压气机，包括涡轮10和压气机20，所述涡轮10的涡轮轴11和所述压气机20的压气机轴21安装在套管60内，所述套管60的两端分别与所述涡轮10和所述压气机20密封连接，在所述套管60内部设置有密封隔板30，以将所述涡轮轴11和所述压气机轴21隔开，所述涡轮轴11和所述压气机轴21通过磁力作用驱动，在所述涡轮10的上部设有涡轮气体工质入口12，在所述涡轮10的中间部分设有涡轮气体工质出口13，在所述压气机20的上部设有压气机气体工质出口23，在所述压气机20的中间部分设有压气机气体工质入口22。
本实施例中的所述涡轮气体工质入口12、所述涡轮气体工质出口13、所述压气机气体工质入口22、所述压气机气体工质出口23的设置位置是为了便于附图的，并不只限于此，它们的设置位置可根据具体情况需要、公知常识进行设置。
所述涡轮轴11和所述压气机轴21与所述套管60之间分别充有润滑油工质50，所述密封隔板30使所述涡轮轴11和所述压气机轴21进行密封隔离，使两个转轴之间的空间不再连通，两个设备之间的润滑油工质50不会受到两个设备之间工作室的压力差的影响；在所述涡轮轴11和所述压气机轴21的端部分别设有围绕轴心分布的永磁磁铁40，通过所述涡轮轴11端部的所述永磁磁铁40驱动所述压气机轴21端部的所述永磁磁铁40，进而使所述压气机20在所述涡轮10的驱动下进行运转。
如图9-12所示，所述永磁磁铁40呈多组交叉均匀布置，分别为8组永磁磁铁均布结构、4组永磁磁铁均布结构和2组永磁磁铁均布结构。具体实施时，可根据实际情况、公知常识决定永磁磁铁的组数及分布结构。
实施例2
如图3、图4和图5所示的工质隔离涡轮压气机，其与实施例1的区别在于：为增大所述涡轮轴11和所述压气机轴21上的所述永磁磁铁40的磁通量， 所述密封隔板30中心向一侧凹陷呈筒形，所述涡轮轴11和所述压气机轴21的端部局部套装设置并与所述密封隔板30的形状相配合，所述压气机轴21插入所述涡轮轴11的轴孔内，在所述涡轮轴11轴孔的内表面和所述压气机轴21端部的外表面对应设有永磁磁铁40，并且所述永磁磁铁40呈长条形。
实施例3
如图6、图7和图8所示的工质隔离涡轮压气机，与实施例2的区别在于：所述涡轮轴11插入所述压气机轴21的轴孔内，在所述压气轴21的轴孔的内表面和所述涡轮轴11端部的外表面对应设有永磁磁铁40。
显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种工质隔离涡轮压气机，包括涡轮（10）和压气机（20），其特征在于：所述涡轮（10）的涡轮轴（11）和所述压气机（20）的压气机轴（21）安装在套管（60）内，所述套管（60）的两端分别与所述涡轮（10）和所述压气机（20）密封连接，在所述套管（60）内部设置有密封隔板（30），以将所述涡轮轴（11）和所述压气机轴（21）隔开，所述涡轮轴（11）和所述压气机轴（21）通过磁力作用驱动。
2.如权利要求1所述工质隔离涡轮压气机，其特征在于：在所述涡轮轴（11）和所述压气机轴（21）的端部分别设有永磁磁铁（40），所述永磁磁铁（40）呈多组交叉均匀布置。
3.如权利要求1所述工质隔离涡轮压气机，其特征在于：所述密封隔板（30）的中心向一侧凹陷呈筒形，所述涡轮轴（11）和所述压气机轴（21）的端部套装设置并与所述密封隔板（30）的形状相配合，所述压气机轴（21）插入所述涡轮轴（11）的轴孔内，在所述涡轮轴（11）轴孔的内表面和所述压气机轴（21）端部的外表面对应设有永磁磁铁（40）。
4. 如权利要求1所述工质隔离涡轮压气机，其特征在于：所述密封隔板（30）的中心向一侧凹陷呈筒形，所述涡轮轴（11）和所述压气机轴（21）的端部套装设置并与所述密封隔板（30）的形状相配合，所述涡轮轴（11）插入所述压气机轴（21）的轴孔内，在所述压气轴（21）轴孔的内表面和所述涡轮轴（11）端部的外表面对应设有永磁磁铁（40）。
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